CN1321734A - 防锈抗菌水基切削液及其制备方法 - Google Patents

防锈抗菌水基切削液及其制备方法 Download PDF

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徐欣渡
陆敬荣
艾国钧
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Abstract

本发明涉及一种用于金属加工的防锈抗菌水基切削液及制备方法,由机械油、油酸、烯基丁二酸、硼酸、醇胺、表面活性剂、硫代磷酸酯等反应物,加入亚硝酸钠、苯甲酸钠水溶液制成。其稀释液在工厂实际使用一年不变质,一份顶几份用,节省换液工时;防锈时间超过192小时;PB值≥76kg,用于拉削可减小阻力1/3,工耗降低20%,用于磨曲轴,7～8丝不烧轴,磨具消耗少。省工、节能、省料,适于高速加工。废液排放很少,符合环保要求。

Description

防锈抗菌水基切削液及其制备方法
本发明属于金属切削加工技术领域，特别是一种防锈抗菌水基切削液及其制备方法。
在本发明之前的水基切削液分乳化型和合成型两大类。乳化型含油较多，有良好润滑性，但易变质，使用寿命短，对机床污染大；合成型不含油，有良好冷却和清洗性，但润滑性差，易引起机床导轨及滑动面移动困难(俗称“后期卡死”)。
本发明的目的是提供一种防锈抗菌水基切削液及其制备方法，该切削液含油量少，不易变质，使用寿命长，且具有良好的润滑性，有良好的冷却和清洗性。
本发明是这样实现的：
一种防锈抗菌水基切削液，其组分具有如表1的重量百分比(以下百分数均表示重量百分比)：
表1
组分 含量
机械油 5.0～10.0％
烯基丁二酸 0.2～1.0％
油酸 5.0～15.0％
表面活性剂 8.0～24.0％
硼酸 0.3～2.0％
混合醇胺 2.0～7.0％
硫代磷酸酯 3.0～6.0％
消泡剂 0.1～1.0％
亚硝酸钠 1.0～4.5％
苯甲酸钠 0.01～0.1％
水 29.40～75.39％
一种上述防锈抗菌水基切削液的制备方法，有如下制备反应步骤：
1.取机械油、油酸加热到80～90℃，加烯基丁二酸，表面活性剂，搅拌1小时。
2.升温到90～100℃，边搅拌边加硼酸和混合醇胺，搅拌20分钟。
3.加硫代磷酸酯，搅拌20分钟，降温到50℃，加消泡剂并搅匀。
4.将以上混合物缓缓的倒入到溶有亚硝酸钠、苯甲酸钠的50℃热水中，边倒边搅拌，使之乳化成本品浓缩液；使用时，用自来水冲配成半透明溶液。
实验数据见表2：
表2
                   项目 GB6144～85IV类 本发明 参照标准
浓缩液 外观 均匀液 棕色均匀液 GB6144～85
储存安定性 不分层 不分层
稀释液5％ PH值 8～10 8
消泡性ml/10min ≤2.0 ≤1.0
腐蚀试验55±2℃全浸 一级灰口铸铁24h A级 A级
紫铜8h A级 A级
LY～12铝8h A级 A级
防锈试验一级灰口铸铁35±2℃RH95％ 单片48h A级 A级
叠片8h A级 A级
最大无卡咬负荷 PB(kg) ≥70 ≥76 GB3142～82
d(mm) 0.41
乳化液安定性15～35℃，24h，ml 皂 0.5 稍有皂 SY1374～77
油 无 无
对机床油漆适应性：对聚酯、过氯乙烯、硝基醇酸漆等，21天 不变色 不变色 JB1470～81
本发明的优点是：
1.各项性能均达到或超过GB6144～85第IV类及SY1374～77有关指标，属“多数型”切削液，适用于多种金属(铁、铜、铝)的切削、磨削等加工，同时也适用于极压切削或精密切削加工。
2.单片防锈时间超过标准达＞192小时不锈。工厂反映夏天加工件放置10天不锈，可省去工序间防锈处理。
3.抗菌性极好，浓缩液可存放2年不变质，稀释液在工厂实际使用一年不臭(使用中有消耗要适当补充)。
4.冷却、极压、润滑、清洗、消泡等综合性能优良，PB值≥76公斤，可用自来水配制工作液。
5.由于寿命长，一份顶几份用，还节省换液工时。用于拉削可使阻力减小1/3，工耗降低20％，用于磨曲轴，7～8丝不烧轴，磨具消耗明显减少。省工、节能、省料，适于高速加工，节省刀具。
6.配方中不含氯化物和酚类有毒物，废液排放很少，符合环保要求，无特殊气味，不影响操作工人健康。
以下结合实施例对本发明作进一步描述，但不作为对本发明的限定。
实施例配方见表3。
表3
 序号   组分            含量
  实施例I   实施例II
  1   13#机械油   7.0％   6.0％
  2   烯基丁二酸   0.3％   0.3％
  3   油酸   8.3％   9.3％
  4   聚乙二醇(400)   5.0％   3.0％
  5   Oπ15   14.0％   12.0％
  6   T80   0.0％   4.0％
  7   硼酸   0.5％   0.5％
  8   二乙醇胺   1.3％   1.0％
  9   三乙醇胺   2.1％   2.4％
  10   二乙烯三胺   0.1％   0.1％
  11   硫代磷酸锌   4.0％   3.5％
  12   甲基硅油   0.2％
  13   无规聚丙烯   0.1％
  14   亚硝酸钠   4.0％   4.0％
  15   苯甲酸钠   0.1％   0.1％
  16   水   53.1％   53.7％
实施例制备方法：
按前述制备反应步骤，依表3序号顺序加料，其中7、8、9、10系单独混合加热到100℃，搅拌10分钟后再加入。所配成的浓缩液用自来水稀释成5％工作液，其性能测试结果见表4。
表4
                  项目 实施例I 实施例II 参照标准
浓缩液储存安定性 无分层 无分层 GB6144～85
稀释液5％ PH值 8 8
消泡性ml/10min ≤1 ≤1
腐蚀试验55±2℃全浸 一级灰口铸铁24h A级 A级
紫铜8h A级 A级
LY～12铝8h A级 A级
防锈试验一级灰口铸铁35±2℃RH95％ 单片48h A级 A级
叠片8h A级 A级
最大无卡咬负荷 PB(kg) ≥76 ≥70 GB3142～82
d(mm) 0.41 0.40
乳化液安定性15～35℃，24h，ml 皂 稍有皂 无 SY1374～77
油 无 无
对机床油漆适应性：对聚酯、过氯乙烯、硝基醇酸漆等，21天 不变色 不变色 JB1470～81

Claims (8)

1.一种防锈抗菌水基切削液，其特征在于组分具有如下重量百分比：
机械油5.0～10.0％，烯基丁二酸0.2～1.0％，油酸5.0～15.0％，表面活性剂8.0～24.0％，硼酸0.3～2.0％，混合醇胺2.0～7.0％，硫代磷酸酯3.0～6.0％，消泡剂0.1～1.0％，亚硝酸钠1.0～4.5％，苯甲酸钠0.01～0.1％，水29.40～75.39％。
2.根据权利要求1所述的防锈抗菌水基切削液，其特征在于所述的机械油是7～13号机械油或是它们的混合物。
3.根据权利要求1所述的防锈抗菌水基切削液，其特征在于所述的表面活性剂是单独的聚乙二醇、Oπ或T80，或是它们的混合物；所述的聚乙二醇分子量是400或800；所述的Oπ系列是Oπ10～Oπ15。
4.根据权利要求1所述的防锈抗菌水基切削液，其特征在于混合醇胺是单独的二乙醇胺、三乙醇胺或二乙烯三胺，或是它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的防锈抗菌水基切削液，其特征在于硫代磷酸酯是硫代磷酸锌盐类。
6.根据权利要求1所述防锈抗菌水基的切削液，其特征在于消泡剂是甲基硅油或是无规聚丙烯。
7.一种根据权利要求1、2、3、4、5、6所述的防锈抗菌水基切削液的制备方法，其特征在于有如下制备反应步骤：一边搅拌，一边加热机械油、油酸到80～90℃，加烯基丁二酸搅拌1小时；升温到90～100℃，边搅拌边加入硼酸和混合醇胺搅拌20分钟；加硫代磷酸酯搅拌20分钟，降温到50℃，加消泡剂搅匀后，将上述混合物缓缓倒入到溶有亚硝酸钠、苯甲酸钠的50℃热水中，边倒边搅拌使之乳化成本品浓缩液。
8.根据权利要求7所述的防锈抗菌水基切削液的制备方法，其特征在于混合醇胺和硼酸同时加入，或先与硼酸混合加热后再加入。
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